水电站中明管可靠度校准分析

为了摸清明管可靠度水平，对现行《水电站压力钢管设计规范（SD144-85）》中的明管进行了可靠度水平校准分析。考虑到管内水重服从对数正态分布，其最大值分布为极值Ⅱ型分布，分析计算了A3和16Mn钢管在不同荷载效应比时的可靠指标β；讨论了现行规范明管的可靠度水平；结果表明厂内明管可靠指标明显偏高，建议在修订规范时宜适当降低。     

钢筋混凝土结构预期使用期可靠度设计实用方法

考虑钢筋锈蚀对混凝土结构的抗力影响,根据我国现行结构可靠度设计规范设计原理,提出了钢筋混凝土建筑结构预期使用期可靠度设计的实用方法。首先,考虑三种荷载组合以及不同恒荷载与可变荷载效应比影响,给出了代表性钢筋混凝土构件在给定环境下、不同使用期的可靠度分析方法;提出了预期使用期结构设计可靠度水平的确定原则,即预期使用期内结构构件可靠度指标不能低于现行规范的标准;在我国结构可靠度设计表达式基础上引入耐久性折减系数,给出了该系数的确定方法,通过该系数在设计阶段保证和实现预期使用期内结构构件可靠度指标不低于现行规范的标准。最后,通过算例验证了该方法的有效性和简便性。     

用椭圆法计算砂土液化可靠度

可靠度指数β二次式在原变量坐标空间几何上的椭球解释，使得用户无须进行求导等复杂的数学运算，就可用电子表格(Exel2000)规划求解软件计算可靠度指数和液化概率。本文根据我国建筑抗震设计规范液化标准贯入锤击数基准值，按设计地震分组分别给出了抗液化强度曲线和安全裕量方程：应用该途径对唐山地震数据计算了液化和未液化场地的可靠度和液化概率。椭圆方法是一种非常简便实用的途径，也可应用于其他工程可靠度的估计。     

对设计规范可靠度水准的一点看法

对建筑结构设计可靠度水准的调整提出了几点看法：（１）工程实践表明,现行规范可靠度水准基本是恰当的;（２）当前的建筑物质量问题与设计规范无关;（３）对我国现行建筑设计规范可靠度水准的调整,提出了几点具体建议。     

我国近几代混凝土和砌体结构设计规范的可靠度比较

在总结相关文献对我国近几代建筑结构设计规范可靠度比较研究成果的基础上,对既有结构中最常见的混凝土结构和砌体结构,统一校核了砌体轴压和偏压构件、混凝土轴压和受弯构件的综合安全系数和可靠指标。结果表明:与现行结构设计统一标准规定的目标可靠指标相比,我国混凝土和砌体结构的现行设计规范和2000s系列规范的实际可靠度超过0.5以上,80s系列规范的实际可靠度比较接近目标可靠度,而70s系列规范各类构件的实际可靠度差异较大。将2000s系列规范的综合安全系数乘以0.9后,安全性水准仍达到现行结构设计统一标准和80s系列规范的要求;将2000s系列规范的综合安全系数乘以0.85后,安全性水准总体上仍达到70s系列规范的要求。研究成果可供制定既有结构的可靠度分级标准参考。     

外贴碳纤维布加固既有桥梁的可靠度指标计算分析

根据现行JTGD62-2004《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》和Chen-Teng模型建立了碳纤维布加固桥梁的极限状态方程,采用一次二阶矩法计算了桥梁加固正截面抗弯可靠度指标。计算结果表明,按此方程设计的碳纤维布加固桥梁可靠度指标满足GB/T50283-1999《公路工程结构可靠度设计统一标准》的要求,最后,通过一个桥梁加固实例,检算了其加固前后的可靠度指标,验证了按此方法进行桥梁加固设计的可行性。     

绝缘子串非线性风偏可靠度研究

针对绝缘子串非线性风偏可靠度问题,以500kV的3跨线路为研究对象建立了有限元模型,将其动态风偏响应结果与现行规范《110kV～750kV架空输电线路设计规范》(GB 50545—2010)中的刚性直棒法计算结果进行对比。根据设计随机变量的统计参数和风偏功能函数,运用蒙特卡洛(MC)方法和一次二阶矩方法计算了绝缘子串风偏可靠度指标并分析其影响因素。结果表明:按照一次二阶矩方法和MC方法计算的绝缘子串风偏可靠度指标结果一致。对于给定的杆塔,功能函数的线性化会在一定程度上高估绝缘子串风偏可靠度指标,但随着风速均值的增大,影响程度减弱。按照GB 50545设计的杆塔,其绝缘子串风偏可靠度指标会随着设计风速均值的增大而降低;按照现行规范对杆塔设计时,采用外径较大或者自重较小的导线(新型碳钎维导线),可能会出现其绝缘子串风偏可靠度指标低于目标可靠度指标的情况。     

国际标准“设计值法”在我国结构可靠度设计中的应用

介绍了我国现行结构设计标准中采用的设计方法存在的不足和国际标准中提出的工程结构可靠度"设计值法"的基本思想。根据我国荷载、抗力的统计结果及设计值法的荷载、抗力设计值的取值原则,考虑活荷载与恒荷载的比值对结构可靠度的影响,对不同类型构件在轴心受压条件下的可靠度进行系统的分析。分析表明:"设计值法"隐含的可靠度水平较我国的设计方法明显偏低,无法直接用于我国结构设计。依据我国结构设计的目标可靠指标对其进行修正,初步建立适用于我国结构设计的荷载、抗力设计值法取值参数。     

钢筋混凝土柱抗震可靠度分析

针对按现行《建筑抗震设计规范》(GBJ11 89)设计的钢筋混凝土柱进行抗震可靠度分析。研究了在弯矩和轴力共同作用下 ,在不同设计情况下柱的抗震可靠度 ,轴力和弯矩分别考虑完全相关和完全独立两种情况。此外也分析了柱的抗剪可靠度。在进行柱抗震可靠度分析时 ,采用了MonteCarlo数值模拟法。     

钢结构轴心受压构件可靠度分析

现行钢结构设计规范(TJ 17-74)的轴心受压构件是采用单一的柱子曲线,我们曾按此曲线分析过柱子的可靠度。但是,当前国际上的倾向是采用多条柱子曲线,这在设计上更趋合理。我院结构理论研究室按最大荷载理论算出了93条柱子曲线,本文据此分析了柱子的可靠度,发现按现行规范设计的中等长细比柱子的可靠指标β较低,这符合一般规律。这一可靠度分析比以前的分析较为完善。     

Probability-based criteria for structural design

Probability-based loading and resistance criteria are presented that are suitable for routine safety checking in design. The criteria are based on a comprehensive analysis of statistical data on structural loads and resistances and an examination of levels of reliability implied by the use of current design standards and specifications. The criteria are intended to be used in specifications that are oriented towards limit states design.     

Systems reliability and structural design

It is demonstrated that current limit state structural design standards do not explicitly account for systems reliability. An improvement is suggested, using systems factors, which accounts for the different levels of damage implied by the various limit states.     

复合受力状态下混凝土构件的破坏

用混凝土的破坏准则分析了复合受扭构件的各种破坏,我国现行的混凝土结构设计规范中的压弯剪扭复合受力构件计算公式偏于保守,不利于普通和高强混凝土的受扭承载能力的计算,应用调压力场———变角空间桁架模型对压弯剪扭复合受扭构件进行受力分析得出的承载能力计算公式简单,适用性强,值得推广。     

土钉支护结构的内部稳定可靠度分析

土钉支护技术由于其经济、可靠施工快速简便而在我国广泛应用,但是现行的设计方法都是基于定值准则的,因而还不够完善。考虑土钉与土体之间的界面摩阻力强度值及土体强度参数的不确定性,并对各参数及参数间的关系进行处理,对土钉支护结构的内部稳定性进行了可靠度分析,得出了可靠度的计算公式。对一个工程实例进行分析研究,得到一些规律性的结论。     

混凝土受弯构件裂缝控制的可靠度分析

裂缝控制是混凝土构件正常使用极限状态设计中的重要内容,我国对混凝土构件裂缝控制的可靠度水平进行分析和验证,但这些工作采用的分析方法存在理论上的缺陷,且多数是以个别典型情况为例验证裂缝控制的可靠度水平,结论并不全面。为全面、准确地揭示我国混凝土构件裂缝控制的可靠度水平,以混凝土受弯构件为研究对象,采用无量纲的形式系统分析了各种情况下我国混凝土构件裂缝控制的可靠度水平,并分析了主要的影响因素。结果表明：我国目前对三级钢筋混凝土受弯构件可靠度水平的控制较为适中,对其他构件可靠度水平的控制偏于保守。     

钢筋混凝土框架结构实际抗震承载力分析

在对结构进行抗震性能评估及基于性能的抗震设计中,需要求出结构的实际抗震承载力。从我国现行抗震规范入手,对钢筋混凝土框架结构的实际抗震承载力进行研究。首先根据现行规范中构件截面抗震承载力设计表达式,由构件内力组合值的各分项系数并考虑内力调整系数,以及非结构构件和构造配筋的影响,初步计算出构件的超强系数λ;然后对具体结构按现行规范算出结构的实际承载力标准值,得到超强系数λ值;再用ETABS软件对结构进行静力弹塑性分析验证。最后得到混凝土框架结构的超强系数最小值为2。     

Load and resistance factor design of composite columns

Test capacities of composite concrete-encased steel profile and concrete-filled tube columns and beam-columns are compared with predictions of the design model of the American Institute of Steel Construction Load and Resistance Factor Design criteria. Some 300 tests were examined. It was found that the design model is conservative, but that the scatter of the tests with respect to the AISC design model is also high. A first-order second-moment reliability study revealed that the concrete-encased members exceeded the target reliability index in the design specification, but that the concrete-filled tubes had an inadequate reliability index when compared to the target value. It is recommended that both a better design model and further tests are needed to arrive at satisfactory design criteria.     

建筑节能技术在室内设计中的应用

随着我国城市化进程的加速发展,加之我国建筑能耗高、节能技术水平低的现状,因此,我国建筑节能任务十分艰巨。通过分析建筑节能与室内装饰设计之间的关系,提出了影响室内装饰节能的主要因素,研究了将现代技术手段和室内设计结合起来节约能源的方法,顺应和保护自然生态的平衡与和谐,创造适宜的室内环境,这也是当今室内装饰和相关行业必须认真探讨的新课题。     

Application of cumulative prospect theory: Implied seismic design preference

Optimal seismic design level can be prescribed based on the minimization of the expected lifecycle cost or the expected utility theory. Recently, behavioral economists and cognitive psychologists have developed the popular cumulative prospect theory (CPT) to describe observed decision making behavior. In this study, an attempt is made in applying the CPT to reveal the implied seismic design preference by decision makers of bounded rationality. An approach incorporating the CPT, seismic risk assessment, and lifecycle cost analysis is used to investigate the sensitivity of the implied seismic design preferences to risk attitudes and possible people’s overreaction and unawareness in facing low probability high consequence risk. The impact of model parameters of the adopted value and weighting functions on the design preference is assessed through numerical examples. In general, the implied seismic design preference does not coincide with that dictated by minimizing the expected lifecycle cost, and the intervals of the implied preferences for sets of admissible combinations of model parameters of the value and weighting functions are relatively wide and depend on the adopted reference point.